川西致密砂岩气藏开发现状及存在问题课件

川西低渗致密砂岩气藏 开发现状及存在问题 2013年11月 发言提纲 一、开发现 状 二、开发存在问题 1、致密砂岩岩性气藏 (马什广JP) 2、非常规超致密气藏(新场TX5) 3、超致密裂缝有水砂岩气藏(新场TX2) 川西坳陷具有三隆、两凹构造格局，资源丰富，具有“满盆富砂、满坳含气” 特征；80年代以来，先后发现9个气田；平面和纵向上低渗致密气藏广泛分布， 不同区域、不同层系气藏特征差异大 (一) 川西坳陷低渗致密气藏广泛分布，类型多样 川西地区地层综合柱状图 层状致密砂岩气藏剖面图（新场JS2） 薄层低渗砂岩气藏剖面图（马井JP2）薄互层致密砂岩气藏剖面图（新都JSN） 块状超致密裂缝性有水气藏剖面图（新场TX2） E 从已开发气田来看，纵向差异比平面大。从浅至深 主要分为四种类型 S 气田层 位 砂体厚 度 m储层类 型 气藏 储量丰度 832 10m/km 埋藏深度 m 有效厚 度 m 地层压 力 MPa 压力系 数 孔隙度 % 渗透率 (mD) 含气饱和 度 (%) 新场 TX30100 裂缝型、 孔隙-裂缝型 6.414800-530071.10701.73.360.06450 JP1315孔隙型1.77588-8186.9110.41.3412.7593.8160.1 JP2320孔隙型1.63993-10927.8315.41.512.310.9160.429 JP3312孔隙型1.041200-14006.70221.6100.263 JS2530孔隙型2.912099-244913.0045.3211.20.2449 JS3330孔隙型2.882496-258611.746.261.9110.70.3662 洛带JP320孔隙型1.74450-120012.179.771.0312.361.859.18 JSN115 孔隙型、 裂缝-孔隙型 1.321480176015.1017.91.16.50.460 孝泉 JP2315 孔隙型 0.88949.69-995.886.8316.51.4810.30.355 JS320 孔隙型、 裂缝-孔隙型 1.1520008.9034.31.75.840.06555.3 合兴 场 JP2520孔隙型1.25828-10388.50181.712.261.163.4 2 T3X 30100 裂缝型、 孔隙-裂缝型 2.804610-461534.1071.31.74.10.9561 马井JP2320孔隙型0.8714386.6022.511.5610.751.0349.7 JP3315孔隙型1.1018506.9030.651.69.311.0351.95 JS530孔隙型3.41310013.6551.91.7140.758 新都JP320孔隙型1.20900-14009.0313.21.0410.70.83857.2 JSN115 孔隙型、 裂缝-孔隙型 0.781700-200012.1024.61.225.60.0550.7 (二) 气藏特征复杂，开发难度大 低渗致密、有水、裂缝、多层组叠臵等多种复杂因素交织 地层压力差异大(常压超高压) 储量丰度特低低，产能低 地层水分布与赋存形式多样 川西各气田基本地质参数表 年产气(亿方) 0.07 0.12 0.08 0.15 0.37 0.63 0.59 0.69 1.09 1.75 2.48 4.48 6.48 7.26 7.70 9.16 13.02 10.79 16.58 14.79 21.88 20.78 18.81 25.3325.77 27.97 26.62 25.88 30.00 28.18 0 5 10 15 25 20 35 30 198419861988199019921994199619982000200220042006200820102012 生产时间 (年) 川西中浅层川西深层 (三) 天然气储产量稳步增长 西南油气分公司经过 近30年的持续攻关和技术创 新，特别是储层预测 技术、储层 改造工艺技术的突破和开发理念的转变 ，实现 了川西低渗致 西南油气分公司储量增长图 密砂岩气藏的规模效益开发 目前累计探明及控制储量超万 亿（探明储量5000亿方），天然 气产能近30亿方，累计采出天然 气300亿方 中浅层蓬莱镇组和沙溪庙组气 藏是主力气藏 自然投产 单层压 裂开发 多层压裂合采 水平井压裂 JS24顶面构造图 0.1mD，为低孔致密储层; JS22、 JS24气层物性好于JS21、JS23气层 地压系数1.92 单井自然产能低，需压裂投产 探明储量534.35亿方 为大型多层叠臵致密异常高压构 造岩性砂岩气藏 (四)新场气田JS2气藏开发实践与认识 1、气藏基本特征 气藏为近东西向的平缓鼻状构 造，埋深2120-2430米 纵向上4套砂组叠臵，平面上呈毯 状展布；单砂体厚度大(平均20米)， 分布稳定 平均孔隙度9.7%，渗透率小于 2、开发历程与做法 作为西南油气分公司第一大气藏，JS2气藏于1990年发现，目前处于稳产期。先后经 历了直井单层压 裂、多层压裂合采及水平井分段压裂三个开发阶段 直井压裂规模上产阶 段(20002005)：针对 JS22、JS24开展单层 加砂压裂开发，产量达到250 万方/天 多层压 裂合采稳产阶 段(20062009)：利用多层压 裂合采技术，采用“以优带 差”开发思路 提高主力层(JS22、JS24)采收率，同时动 用难采层储 量，产量达到300万方/天 水平井分段压裂稳产阶 段(2010今)：利用水平井分段压裂技术提高难采层(JS21、JS23)的储 量动用程度，形成规模接替，保持气藏持续稳产 单层压 裂 新场JS2气藏开发历 程 多层压 裂 水平井 井号层 位 增产方 式日期 试气成果地层 压 力 MPa 油 压 M Pa 气 43 10m 无阻流 量 43 10m X808JS2 1 射孔1996.1 2. 00.03 6 0.04 加砂压 裂 1997.1.140.841.0329.52 JS2 3 射孔2002.4. 加砂压 裂 2002.4.2.9 5 0.320.3242.43 CX1 60 JS2 1 射孔1994.9.18. 7 1.051.3140.15 7 加砂压 裂 1997.2.10. 1 0.92 X804JS2 4 射孔1996.1.23. 2 1.351.6945.9 加砂压 裂 1997.1 1. 28. 4 8.217.28 CX1 67 JS2 2 射孔1998.4.15. 5 0.12 加砂压 裂 1998.6.18. 9 2.83.7842.69 CX129井发现后至1996年完钻直井10余口，平均单井射孔产量0.5万方/天，多数井 低于经济极限产量(1万方/天)，气藏无法规模开发 核心问题：有利储层分布与如何提高单井产能 1)攻关加砂压裂工艺技术，单层压 裂取得突破性进展，增产效果显著 1997-1998年先后对多口井(X808、CX160、X804、CX167等)开展单层 加砂压裂试验 (砂量 20m3左右)。X804井在JS24取得突破(无阻流量17.28万方/天)，CX167在JS22取得突破(无阻流 量3.78万方/天)。难采层JS21、JS23效果不佳(未达经济 极限产量)。 (1)突破瓶颈，带动规 模增储上产单层 加砂压裂上产阶 段 JS2气藏早期钻井测试 无阻流量分布图 X808等井测试 成果表 随后针对 JS22、JS24实施的10口井均获成功，平均单井测试产 量5.0万方/天，为压 前的7倍 CX134-2 CX129 CX152 CX135 CX133 CX156 CX159 CX151 CX136 CX155 CX158 CX154 CX132 CX153-2 CX157 CX113 JS2气藏JS24层 沉积相及含气 面积图 (1994 年) JS24层沉积相及含气面积图(1994年) JS24沉积微相图 2)地质认识 逐步深入，可开发储量进一步落实 地质、测井、物探多学科联合攻关，落实 了砂体展布范围，明确了高渗区的分布 1994年：河道呈窄条带状分布 1997年：运用三维地震资料开展气藏描述， 明确了砂体展布范围 JS24气层地震振幅图(1997) 动静结合，明确了I、II类储层 可规模建产，提交探明储量157.81亿方 1997年：提出了储渗体的观点(高渗透体：可自然投产，但面积局限) 1999年：在前期描述基础上，结合新井测试资 料，针对JS22、JS24开展储层分类评 价，明确了I、II类储层 大面积连片分布，构造主体部位可规模建产(II类区多口井 测试获 高产)，提交探明储量157.81亿方 JS24层储层综 合评价图(1999年) CX132 CX155： QAOF=20.65万方/天 X810 CX129 CX170 X814 I类 II类 III类 CX132 CX129 高渗透体: Qg1万方/天 低渗透体 : 0.2 1 2 0. 50 8 7 8 2 0 5 0 9 6 0 0 水 平 井 3万方/天）的井排液采气阶段压力下降较快 新场须五气藏 试采现状图 / 2m 测试段厚124m 砂地比50.1% 砂泥互层型 Qg:6.1万方/天 新场33 新页HF-2 新场26 新21-4HC1 测试段厚135m 砂地比55.7% 砂泥互层型 Qg:10.1万方/天 10 8 6 4 2 0 新场32 试采初期产量大于2万方的气井， 其测试 段岩性组合均为平均砂 地比大于或等于45%的砂夹泥 型或砂泥互层“富砂型”组合 12 080 测 试 产 量 （ 万 方 天 ） y = 0.1916x - 5.7302 R= 0.4433 20 40 60 测试段砂地比（%） 须五测试产 量与砂地比关系图 3)初步分析“富砂型”的砂泥岩互层组合为获产 的基础 测试段厚100m 砂地比60.1% 砂夹泥型 Qg:3.6万方/天 20m 8m 9m 4m 11m A C：61.1 测试段厚120m 砂地比49.2% 砂泥互层型 Qg:7.01万方/天 1.9m 3.5m 3.9m 5.8m 3.9m 4.7m 5.2m 4.1m 6.8m 测试段厚44.3m 砂地比64.1% 砂夹泥型 Qg:3.4万方/天 5.3m C 11.3m A C：62.3 8.7m C 5m C 10.4m 1.7m 试采初期产量（万方/天） 低角度缝:21条 高角度缝:不发育 缝密度:0.17条/米 低角度缝:14条 高角度缝:12条 裂缝密度：0.26条/米 低角度缝:17条 高角度缝:不发育 缝密度:0.2条/米 低角度缝:10条 高角度缝:3条 裂缝密度：0.11条/米 低角度缝:40条 高角度缝:7条 裂缝密度：0.49条/米 度是获产 的关键之一 低角度缝:14条 高角度缝:2条 裂缝密度：0.36条/米 4）天然裂缝的发育程度直接影响单井产能 天然裂缝发 育段主要发育于砂、泥岩互层段， 以水平层理缝为 主，往往是油气显示最为活跃 的层段，也是获产 的主力层段，故裂缝发 育程 y = 22.952x - 2.7172 R= 0.8684 12 10 8 6 4 2 0 0 0.6 低角度缝:4条 高角度缝:不发育 度缝密度:0.12条/米 0.2 0.4 裂缝密度（条/米） 低角度缝:6条 高角度缝:不发育 缝密度:0.12条/米 成像测井(新页HF-1 ) 新页2 上 亚 段 中 亚 段 下 亚 段 1-2 2-2 4-2 4-2 5-1 5-2 6-2 7-2 7-2 8-1 9-1 9-2 10-2 11-2 2-2 8-2 5-1 TX51 TX52 TX53 TX54 TX55 TX56 TX57 TX58 TX59 TX510 TX511 2-1 3-1 3-2 6-1 8-2 10-1 10-1 11-1 11-2 孝泉-新场地区须五段东西向砂体划分与对比图 2、存在问题 1) 须五砂泥岩频繁互层，沉积稳定性差，区域上无明显的标志层，其层序、亚段 及砂组的划分标准难于建立，沉积相及微相的确定存在争议（三角洲前缘、三角 洲前缘滨浅湖、滨浅湖） 1-1 新页HF-1井3048.76-3048.97m 灰色含云质细 粒岩屑砂岩 新页HF-1 3065.94-3066.13m 灰色细粒岩屑石英砂岩 新页HF-1 3028.81-3029.01m 灰黑色含硅质泥页岩 2) 须五储层为 特低孔超致密储层，砂、泥页岩都具有一定的储集性能，目前无法确定 不同岩性组合的储集特征，更无法界定储层的划分标准 岩样分析，砂岩平均孔隙度 2.14%，平均基质渗透率 0.031md；泥页岩平均孔隙度 2.78% ，平均基质渗透率 0.09md 目前岩样多位于砂泥岩频繁互层段，多发育纳米级孔隙，难分析判别储层 的孔隙结构特征 3)含气性不明确，测井评价标准难以建立 须五段气显示频繁，平面 上构造各部位、纵向上各 亚段以及不同岩性（砂 岩、泥岩及砂泥互层段） 均有气显示，故气藏含气 性不明确，相应的含气性 评价（测井、地震）标准 难以 须五典型井岩性、录井显示及裂缝对 比图 钠离子钾离子 鎂离子HCO3- 须五须四 水体离子含量（mg/l） 水体离子含量（mg/l） 20000 0 80000 60000 40000 新页HF-1新页HF-2新场32新场26新21-1H新场22 总矿化度钙离子氯离子 须五须四 200 100 0 500 400 300 600 40000 20000 0 80000 60000 100000 12345 新页1新页2新场32 井号 新场26新场22联116 水体矿化度介于 3242884596mg/l，平均 72481mg/l，据其水体化 学性质判定为地层水 井号 新场须五气藏生产井产水统计表 试采初期目前累产 井号 新页HF-1 日产水 日产水 （方/天） 方/天 47.2 26 返排率 水（方）（%） 15549.9 79.3 104.4 118.2 93.5 新页HF-2 新场26 新场32 合计 42.2 93 143 381.4 12.7 30 31 120.7 9253.1 13479 13965 53932.8 4) 须五已排完液的试采井仍产水，且产水量较大，产水原因不清 100000 5) 水平缝的预测难 度大 P波方位各项异性 相干 （3Dmove）构造应力场的裂缝预测 须五上亚段裂缝发 育情况 曲率变化 上亚段TX52+3裂缝发 育情况 上亚段TX52+3裂缝发 育情况 须五裂缝发 育情况 新场32新3新场26新21-4H新页HF1 须 五 段 获 产 层 段 获 产 层 段 获 产 层 段 获 产 层 段 获 产 层 段 测 试 层 段 测 试 层 段 新场32 新3新场26 新21-4H 新页HF1 6) “甜点”的预测 主控因素、有利相带、“甜点”的预测 典型工业气井， “前积或透镜状或丘形反射” （前积、透镜状、丘形反射结构揭示高能量沉积，富砂型互 层）；典型低效井，“稳定强反射”或大套“弱反射”（强反射可能与型互层或较纯泥岩有关，大套弱反射 多为富泥型地层组合） 下亚段TX59+10优势砂组地震相验证 TX5-2+3 各优势砂组Vp/Vs平面，反 映物性相对较好的砂的展布 须五段优势 砂组中物性较好的砂体展布预测 TX5-4+5 预测图 揭示，工业气井在获产层 段，均存在物性较好的砂体发育！ XC26 XY-2HFXC3 XY-1HF XC32 X24-1h XC30 XC26 XY-2HF XC28 XY-1HF XC3 XC32 X24-1h XC30 XC3 XY-1HF XC28 TX5-9+10 XC32 建议3井 X24-1h XC28 建议1井 XC26 XY-2HF XC30 TX5-4+5 TX5-9+10 对于砂岩和泥页岩，岩石 脆性都是一个很有价值的 参数。储层的脆性和可压 性与工程改造能力密切相 关，决定着钻井后期开发 生产的能力和潜力。 TX5-2+3 须五段优势砂组脆性矿物分布预测 预测图 揭示， 工业气井在获 产层段，均存 在脆性矿物较 发育的特征！ XC26 XY-2HF XC3 XY-1HF XC32 X24-1h XC